Beispielsweise für Rotoren von leistungsstarken Generatoren werden Leiter in Form von stromleitenden Hohlprofilen ein- gesetzt, die mindestens einen durchgehenden Hohlraum umfas- sen. Die Hohlprofile bestehen aus Kupfer oder Kupferquali- täten mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit. Der durchgehende Hohlraum bzw. die durchgehenden Hohlräume wer- den im Betrieb zur Kühlung des Leiters von einem Kühlmit- tel, insbesondere Gas oder Luft, durchströmt.

Derartige Hohlprofile werden heutzutage normalerweise im Strangpressverfahren einstückig hergestellt. Dabei werden Bolzen aus Kupfer oder einer Kupferqualität erhitzt und über mindestens einen Bügel gepresst, der zur Ausbildung eines Hohlraums dient. Hinter dem oder den Bügeln vereini- gen sich ein oberer Profilteil und ein unterer Profilteil, wobei sie zwischen sich einen bzw. mehrere durchgehende Hohlräume offenlassen. Schliesslich wird das so erhaltene Basis-Hohlprofil noch in einem Ziehwerkzeug gezogen und auf die gewünschte Länge zugeschnitten.

Dieses Herstellungsverfahren und die resultierenden Hohl- profile sind mit mehreren Nachteilen verbunden. Die Bügel zur Ausbildung des oder der Hohlräume sind einem grossen Verschleiss ausgesetzt und müssen oft ersetzt werden. Dies

hat hohe Werkzeugkosten und, da das Einpassen der Werkzeuge mit viel Handarbeit verbunden ist, einen grossen Personal- aufwand und kostspielige Maschinenstillstandszeiten zur Folge. Beim Strangpressen ist ausserdem der Ausstoss pro Pressung relativ gering und die Hohlprofilherstellung ist nicht kontinuierlich. Die bei der Vereinigung des oberen Profilteils und des unteren Profilteils auftretende Ver- schweissung ist nicht kalkulierbar und damit mit Risiken verbunden. Es besteht zudem die Gefahr der Oxydation. Das Langziehen des Basis-Hohlprofils ist relativ zeitaufwendig und die Masshaltigkeit und die Oberflächenqualität innen und aussen sind problematisch. Im weiteren ist das ganze Verfahren unrationell, da für 100 kg Profil 190-240 kg Kup- fer oder Kupferqualitäten verarbeitet werden müssen. Zusam- menfassend kann gesagt werden, dass bei diesem Hohlprofil- Herstellungsverfahren die Kosten hoch, der Durchlauf lang und die Risiken relativ gross sind.

Aus der US-A-3 987 238 ist ein stromleitendes Hohlprofil bekannt, dessen Innenseiten Furchen aufweisen. Das Hohlpro- fil besteht aus herstellungstechnischen Gründen aus vier Profilteilen, die zusammengeschweisst sind. Dass das Hohl- profil aus vier Einzelteilen besteht, die miteinander ver- bunden sind, führt einerseits zu einem erhöhten Fertigungs- aufwand und anderseits zu einer verminderten Festigkeit und Biegbarkeit.

In der FR-A-2 401 712 ist ein Verfahren zur Herstellung eines zweikanaligen Rohrs beschrieben, das zwei miteinander verschweisste gebogene Rohrteile umfasst, zwischen die eine Zwischenwand eingeschweisst ist. Auch dieses zweikanalige

Rohr weist den Nachteil auf, dass es aus drei Einzelteilen besteht, die miteinander verschweisst sind. Ausserdem sind die Rohr- und Zwischenwände sehr dünn.

Es sind auch Hohlprofil-Herstellungsverfahren bekannt, bei denen zwei Profilteile hergestellt werden, die dann erst vom Rotorenbauer zusammengesetzt werden. Die beiden Profil- teile werden beispielsweise durch eine rund herum gewickel- te Isolation oder durch ein Verbindungselement relativ locker zusammengehalten. Derartige Hohlprofile, die den nächsten Stand der Technik bilden, haben unter anderem den Nachteil, dass sie instabil und nur sehr limitiert biegbar sind.

Angesichts der Nachteile der bisher bekannten, oben be- schriebenen Hohlprofile und Hohlprofil-Herstellungsverfah- ren liegt der Erfindung die folgende Aufgabe zugrunde. Zu schaffen ist ein stromleitendes Hohlprofil der eingangs er- wähnten Art, das bei raschem Durchlauf mit weniger Aufwand mindestens in derselben Qualität bzw. mit demselben Aufwand in besserer Qualität fertigbar ist.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe stromleiten- de Hohlprofil gelöst, wie es im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Ein erfindungsgemässes Verfahren zur Her- stellung eines solchen Hohlprofils ergibt sich aus Patent- anspruch 8. Bevorzugte Ausführungsvarianten können den ab- hängigen Patentansprüchen entnommen werden.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei einem stromleitenden Hohlprofil mit mindestens einem durchgehen-

den Hohlraum zwischen jeweils zwei Stegen, das zwei sepa- rate Profilteile umfasst, die zusammen den Hohlraum bezie- hungsweise jeden einzelnen der Hohlräume vierseitig begren- zen, die beiden Profilteile an mindestens einem Steg fest miteinander verbunden sind.

Dadurch, dass das erfindungsgemässe stromleitende Hohlpro- fil zwei separate Profilteile umfasst, ist es bei minde- stens gleicher Qualität schneller, rationeller und kosten- günstiger herstellbar. Es ist nicht notwendig, im Strang- pressverfahren Bolzen über Bügel zu pressen, die oft er- setzt werden müssen. Ausserdem kann die Fertigung der Pro- filteile kontinuierlich erfolgen. Die feste Verbindung der beiden Profilteile an mindestens einem Steg gewährleistet ihrerseits eine im Vergleich zu den bisher bekannten zwei- teiligen Hohlprofilen deutlich grössere Stabilität und eine sehr gute Biegbarkeit. Sie ist zudem kalkulierbar und daher mit weniger Risiken verbunden als die Verbindung des oberen und unteren Profilteils beim Strangpressverfahren. Die kom- plexen Kundenanforderungen verlangen ein massives, stabiles Produkt. Die Fertigungstoleranzen (mechanische Werte, Mas- se) und die Oberflächenqualität können mit dem erfindungs- gemässen Hohlprofil verbessert werden.

Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen sind die beiden Pro- filteile mechanisch miteinander verbunden. Es kann so eine bessere Festigkeit, Streckbarkeit und Dehnbarkeit des Hohl- profils erreicht werden als bei einer Verschweissung der Profilteile. Ausserdem entstehen keine Schweissnähte und es besteht nicht die Gefahr der Oxidation des oder der Hohl- raume.

Im folgenden werden das erfindungsgemässe stromleitende Hohlprofil und das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand einer Vielzahl von Ausführungsbeispielen detaillierter be- schrieben. Es zeigen : Fig. 1, 2 - ein erstes Ausführungsbeispiel eines Hohlpro- fils mit mechanischer Verbindung an drei Ste- gen ; Fig. 3,4 - ein zweites Ausführungsbeispiel eines Hohlpro- fils mit mechanischer Verbindung an drei Ste- gen und mit einem Verbindungselement ; Fig. 5a-5k - verschiedene Möglichkeiten der Verbindung zweier Stegteile ; Fig. 6 - ein drittes Ausführungsbeispiel eines Hohlpro- fils mit einem durchgehenden Hohlraum ; Fig. 7 - ein viertes Ausführungsbeispiel eines Hohlpro- fils mit zwei durchgehenden Hohlräumen ; Fig. 8 - ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Hohlpro- fils mit drei durchgehenden Hohlräumen ; Fig. 9 - ein flach- und hochkant gebogenes Hohlprofil ; Fig. 10 - die Fertigung von Profilteilen in einer Con- form-Maschine ;

Fig. 11 - einen Schnitt gemäss der Linie A-A in Fig. 10 ; Fig. 12 - das Langziehen und Verbinden von Profilteilen in einer Ziehbank ; Fig. 13 - einen Schnitt gemäss der Linie B-B in Fig. 12 ; und Fig. 14 - einen Schnitt gemäss der Linie C-C in Fig. 12.

Figuren l und 2 Das im Querschnitt dargestellte Hohlprofil besteht aus zwei Profilteilen l und 2, die zwei durchgehende Hohlräume 3 und 4 begrenzen. Die beiden Profilteile 1, 2 sind an drei Ste- gen 6,7 und 8 mechanisch fest miteinander verbunden, wobei beide Profilteile jeweils einen Teil jedes Stegs bilden.

Die Stegteile des Profilteils 2 weisen an ihrem Ende je- weils einen T-förmigen Fortsatz auf, der zwischen zwei L- förmigen Schenkeln des zugehörigen Stegteils des Profil- teils 1 gehalten ist. Somit hintergreift jeweils der eine Stegteil ein Stück des anderen Stegteils und die beiden Profilteile l, 2 sind mit geringem Spiel fest miteinander verbunden.

Zur Ermöglichung des Einführens cer T-förmigen Fortsätze zwischen die L-förmigen Schenkel wird das Profilteil l zu- nächst wie in Fig. 2 ersichtlich mit geöffneten, d. h. aus- einandergespreizten, Schenkeln gefertigt und erst nach dem Zusammensetzen der beiden Profilteile 1, 2 werden die Schenkel auf die T-förmigen Fortsätze zu gebogen.

Das beschriebene wie auch die nachfolgenden Ausführungsbei- spiele eines erfindungsgemässen stromleitenden Hohlprofils bestehen normalerweise im wesentlichen aus Kupfer oder Kup- ferqualitäten mit einem Kupfergehalt 99. 7%, insbesondere aus Elektrolyt-Kupfer, silberhaltigem Kupfer und/oder sau- erstofffreiem Kupfer. Eine besonders geeignete Kupferquali- tät ist CuAgO. lP mit einer Festigkeit 2 230 N/mm2. Das Hohlprofil weist so eine hohe elektrische Leitfähigkeit, kaum veränderte mechanische Werte bei 250°C, eine sehr gute Biegbarkeit, innen und aussen eine saubere Oberfläche und nur minimalste Leckverluste auf. Es ist ausserdem löt-und schweissbar.

Figuren 3 und 4 Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel besteht das Hohlpro- fil aus zwei Profilteilen 11 und 12, die zwei durchgehende Hohlräume 13 und 14 begrenzen und an drei Stegen 16,17 und 18 mechanisch fest miteinander verbunden sind. Beim Steg 16 weisen der Stegteil des Profilteils 11 und beim Steg 18 der Stegteil des Profilteils 12 an ihrem Ende jeweils einen T- förmigen Fortsatz auf, der zwischen zwei L-förmigen Schen- keln des zugehörigen Stegteils des jeweils anderen Profil- teils gehalten ist. Beim Steg 17 erfolgt die Verbindung der beiden Stegteile mittels eines Verbindungselements 15, das die Form zweier umgekehrt zusammengesetzter T-Profile hat, wobei das eine T-Profil zwischen zwei L-förmigen Schenkeln des zugehörigen Stegteils des Profilteils 11 und das andere T-Profil zwischen zwei L-förmigen Schenkeln des zugehörigen Stegteils des Profilteils 12 gehalten ist.

Dieses zusätzliche separate Verbindungselement 15 bringt Vorteile beim Biegen des Hohlprofils.

Auch hier werden zur Ermöglichung des Einführens der T-för- migen Fortsätze der Stegteile und der T-Profile des Verbin- dungselements 15 zwischen die L-förmigen Schenkel die Pro- filteile 11 und 12 zunächst wie in Fig. 4 ersichtlich mit geöffneten, d. h. auseinandergespreizten, Schenkeln gefer- tigt und erst nach dem Zusammensetzen der beiden Profil- teile 11,12 werden die Schenkel auf die T-förmigen Fort- sätze bzw. die T-Profile zu gebogen.

Figuren 5a bis 5k In diesen Figuren sind verschiedene Möglichkeiten der Ver- bindung zweier Stegteile dargestellt.

Die Fig. 5a bis 5d zeigen mechanische Verbindungen zweier Stegteile, bei denen der eine Stegteil ein Stück des ande- ren Stegteils hintergreift.

Bei den mechanischen Verbindungen zweier Stegteile gemäss den Fig. 5e bis 5g ist jeweils ein separates Verbindungs- element 25 ; 35 bzw. 65 vorhanden, das ein Stück jedes der beiden Stegteile hintergreift.

Fig. 5h zeigt eine Widerstands-Schweissverbindung und Fig.

5i eine Schweissverbindung mit Schweissnaht 85, während in Fig. 5k eine Lötverbindung mit Lötmetall 55 dargestellt ist. Das Schweissen/Löten hat eine sehr feste Verbindung zur Folge.

Grundsätzlich ist auch ein Zusammenkleben der beiden Steg- teile gemäss Fig. 5j denkbar, obwohl das Kleben von Cu- Werkstoffen noch relativ unerforscht ist.

Figur 6 Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsge- mässen Hohlprofils begrenzen zwei Profilteile 21 und 22, die an zwei Stegen 26 und 27 fest miteinander verbunden sind, einen einzigen durchgehenden Hohlraum 23. Die Verbin- dungen sind hier nur schematisch angedeutet und können me- chanische, Schweiss-, Lot- oder Klebeverbindungen sein.

Figur 7 Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel sind zwei durchge- hende Hohlräume 33 und 34 vorhanden, die durch zwei Profil- teile 31 und 32 begrenzt werden, die an drei Stegen 36,37 und 38 fest miteinander verbunden sind. Der im Vergleich zum dritten Ausführungsbeispiel zusätzliche mittlere Steg 37 ermöglicht eine stärkere Belastung des Hohlprofils, ohne dass es sich verbiegt.

Figur 8 Das Hohlprofil gemäss dem dargestellten fünften Ausfüh- rungsbeispiel besteht aus zwei Profilteilen 41 und 42, die drei durchgehende Hohlräume 43, 44 und 45 begrenzen. Die beiden Profilteile 41,42 sind an vier Stegen 46,47, 48 und 49 fest miteinander verbunden. Die Belastbarkeit dieses Hohlprofils ist aufgrund der vier Stege noch grösser.

Die Anzahl der durchgehenden Hohlräume kann auch beliebig grösser sein.

Figur 9 Das dargestellte Hohlprofil 50 mit den durchgehenden Hohl- räumen 53 und 54 ist flachkant mit einem Radius R1 und hochkant mit einem Radius R2 gebogen. Bei den erfindungsge- mässen Hohlprofilen können flachkant Radien R1 kleiner als 65 mm und hochkant Radien RZ kleiner als 80 mm erreicht werden.

Figuren 10 und 11 Die Profilteile und gegebenenfalls die Verbindungselemente der erfindungsgemässen Hohlprofile werden vorzugsweise mit- tels einer Conform-Maschine 70 im Conform-Verfahren konti- nuierlich aus einem Draht 80 aus Kupfer- oder einer Kupfer- qualität mit einem Durchmesser von z. B. 16 mm gefertigt.

Der Draht 80 wird über eine Spule 71 entlang einer Führung 72 zu einer Dichtnase 73 geführt und gelangt von dort in ein in einem Werkzeughalter 74 angeordnetes und mittels einer Heizung 76 erhitztes Werkzeug 75, wo er zum entspre- chenden Basis-Profilteil bzw. Basis-Verbindungselement ge- formt wird. Die Verformung des Drahtes 80 erfolgt durch Kneten und Pressen. Das Basis-Profilteil bzw. Basis-Verbin- dungselement wird schliesslich zur Weiterverarbeitung auf eine Spule gewickelt.

Figuren 12 bis 14 Die auf Spulen 77,78 und 79 gewickelten Basis-Profilteile 81, 82 und gegebenenfalls Basis-Verbindungselemente 83 wer-

den einer Ziehbank 90 zugeführt, wobei die Basis-Profiltei- le 81 und 82 um an einer Dornfixierung 93 befestigte Dorne 91 und 92 mit Dornköpfen 911 bzw. 921 herum angeordnet wer- den. Mittels nicht dargestellter Ziehangeln werden die Ba- sis-Profilteile 81,82 und gegebenenfalls das Basis-Verbin- dungselement 83 dann durch eine Ziehmatrize 94 hindurch auf ihre Endlänge gezogen. Im vorliegenden Fall umfasst das Hohlprofil nur die beiden Profilteile und kein Verbindungs- element.

Gleichzeitig mit dem Ziehen werden beim Durchgang durch die Ziehmatrize 94 die geöffneten Schenkel der Stegteile des Basis-Profilteils 81 auf die T-förmigen Fortsätze der Steg- teile des Basis-Profilteils 82 zu gebogen. Die beiden Pro- filteile sind danach fest miteinander verbunden.

Bei Schweiss-, Lot- oder Klebverbindungen wird eine ent- sprechende Zusatzstation 95 vor der Ziehbank 90 instal- liert.

Zu den vorbeschriebenen stromleitenden Hohlprofilen sind weitere konstruktive Variationen realisierbar. Hier aus- drücklich erwähnt seien noch : - Die Trennstellen der Stege müssen nicht unbedingt in der fritte sein, sondern können jeweils frei gewählt werden.

- Bei zwei und mehr durchgehenden Hohlräumen können die innenliegenden Stege auch nur als Stützung verwendet werden, d. h. ohne feste Verbindung.

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